Fe及其化合物（一）过渡金属简介：1、组成：周期表中ⅢB—ⅡB（10个纵行），包括镧系、锕系，全为金属。
2、原子结构特点：最外层、次外层、甚至倒数第三层电子均未达到稳定结构（主族金属只有最外层电子未达到稳定结构）3、化性：化合价：多有变价易形成络合物：如[Fe(SCN)6]3-、[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+等4、要求：掌握Fe及化合物，了解Cu、Ag、Zn的性质（二）Fe1、周期表中位置：第四周期Ⅷ族2、原子结构：1s22s22p63s23p63d64s23、物性：金属通性，银白金属光泽，密度：7.86g/cm3，熔沸点高，抗蚀力强，具有铁磁性说明：Fe在地壳中含量高，金属第二位（O、Si、 Al 、Fe）纯铁比比生铁熔沸点高，抗蚀力强，为什么？4、化性：H前金属，有变价，被强氧化剂氧化为Fe3+；被弱氧化剂氧化为Fe2+（1）与非金属单质：a、O2：室温下，干燥空气中，不易氧化室温下，潮湿空气中，发生电化腐蚀，最终生成Fe2O3点燃：3Fe + 2O2 = Fe3O4炼钢吹氧：2Fe+ O2 = 2FeOb、Cl2、Br2： 2Fe+ 3X2 = 2FeX3c、I2： Fe + I2 = FeI2d、S： Fe + S = FeS（2）酸：a、非氧化性强酸：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑b、氧化性酸：HNO3、浓H2SO4等常温下：Fe遇浓H2SO4、浓HNO3钝化；加热反应：氧化产物为Fe 3+盐，还原产物为SO2、NO2、NO等Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O【说明】1、运输浓H2SO4、浓HNO3的铁罐为何不能碰撞？2、清洗运输浓H2SO4的铁罐为何严禁烟火？（3）Fe后盐溶液——置换：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu（4）与水蒸气反应（特性）：3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2（高温条件）【说明】1、条件：炽热的铁与水蒸气反应2、常温下，铁与水不反应，但会发生吸氧腐蚀：（1）负极：Fe-2e = Fe2+正极：O2+ 2H2O+4e=4OH-；（2）Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2；（3）4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3；（4）2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O+ (3-x)H2O；最终生成铁锈：Fe2O3·xH2O【小结】铁有变价，遇强一些氧化剂生成+3价，与一些弱氧化剂生成+2价5、用途：铁合金：生铁、钢6、制备：铁的冶炼：2C(焦炭)+ O2 = 2COFe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2（三）Fe的氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁Fe的化合价+2+3+2（1/3）、+3（2/3）是否碱性氧化物是：Fe(OH)2是：Fe(OH)3否物性色状黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性不溶不溶不溶化性稳定性 6 FeO+ O2 = 2Fe3O4稳稳与水不反应不反应不反应与酸HCl FeO+ 2H+ = Fe2++ H2O Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++ 3H2O Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++ 3H2O HNO3溶解且Fe2+被氧化溶解溶解且Fe2+被氧化HI溶解溶解且Fe3+被还原溶解且Fe3+被还原H2、CO、Al FeO+ H2 = Fe+ H2O Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO23Fe3O4+ 8Al = 9Fe + 4Al2O3用途炼钢颜料、炼铁磁铁、炼铁【说明】Fe3O4为纯净物，可写成：FeO·Fe2O3或Fe(FeO2) 2——铁酸亚铁（四）Fe的氢氧化物：Fe(OH)2、Fe(OH)3：化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物性白色胶状物，不溶于水Fe(OH)3红褐色固体，不溶于水化性酸HCl Fe(OH)2+2H+ = Fe2++ 2H2O Fe(OH)3+3H+ = Fe3++ 3H2OHNO3溶解且+2价Fe被氧化（？）溶解HI溶解溶解且+3价Fe被还原（？）O2常温4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3稳定加热2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O制备原料可溶Fe2+加碱（NaOH或NH3·H2O）可溶Fe3+加碱（NaOH或NH3·H2O）现象白色絮状↓→灰绿色→红褐色↓红褐色↓原理Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓Fe3++3NH3·H2O= Fe(OH)3↓+3 NH4+【练】制备Fe(OH)2的关键是什么？可采取哪些措施？关键：防氧化措施：配制Fe2+盐溶液时：（1）溶解前蒸馏水煮沸（2）加入少量铁粉（3）溶液上层价植物油；NaOH用长胶头滴管，伸入液面下挤出（五）Fe2+和Fe3+的盐Fe3+氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3（HClO、H2O2、Na2O2、MnO4-）等还原剂：Fe、Cu、I-、H2S（S2-）、SO2（SO32-）等【说明】1、Fe2+的盐具有：弱氧化性，强还原性（1）氧化性：3Fe2+ + 2Al= 3Fe + 2Al3+（2）还原性：Fe2+的盐可被Cl2、Br2、HNO3等氧化为Fe3+,溶液由浅绿变棕黄色。
例：FeCl2中Cl2： 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-Fe2+与NO3- (H+)不共存：3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O2、Fe3+的盐只有氧化性：，遇Fe、Cu、I-、H2S（S2-）、SO2(SO32-)等，本身被还原为Fe2+，相应还原剂被氧化为：Fe2+、Cu2+、I2、S、H2SO4(或SO42-)例：FeCl2防氧化加铁粉：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；FeCl3腐蚀印刷电路板：2Fe3+ + Cu= 2Fe2+ + Cu2+；FeCl3使淀粉KI变蓝：2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2FeCl3溶液中通H2S： 2Fe3+ + H2S = 2 Fe2+ + S↓+ 2H+FeCl3溶液中通SO2，再加BaCl2,有不溶于硝酸的沉淀：2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2 Fe2+ + SO42-+ 4H+Ba2++ SO42-= BaSO4↓3、Fe2+和Fe3+的除杂：（1）Fe2+含有Fe3+：加铁粉（2）FeCl3含有FeCl2：通Cl24、Fe2+和Fe3+的检验：序号试剂Fe2+Fe3+1观溶液颜色浅绿色棕黄色2加碱白色絮状↓→灰绿色→红褐色↓红褐色↓白絮↓→灰绿色→红褐色↓，气体红褐色↓，气体3Na2CO3（双水解）4H2S无现象棕黄变浅绿，有浅黄色沉淀5NH4SCN无现象血红色溶液Fe3+ + 6SCN- = [Fe（SCN）6]-6苯酚无现象紫色溶液5、Fe3+的水解：（1）FeCl3溶液有丁达尔现象：Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+（2）FeCl3溶液蒸干、灼烧，产物为Fe2O3： FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3HCl↑2Fe(OH)3= Fe2O3 + 3H2O（3）FeCl3滴入沸水，搅拌，得红棕色胶体：FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3（胶体）+ 3HCl↑6、Fe2+和Fe3+的离子共存问题：NO3- (H+)、MnO4-、ClO-因氧化还原不共存OH-、S2-、SO32-、CO32-因复分解反应不共存Fe2+与S2-、I-、SO32-等因氧化还原不共存CO32-、HCO3-等因双水解不共存OH-等因复分解反应不共存SCN-、C6H5O-等因络合反应不共存7、Fe与稀HNO3反应的讨论：（1）HNO3过量时： Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O（2）Fe过量时，继续发生：Fe + 2Fe(NO3)3= 3Fe(NO3)2总：3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O即：当n Fe：n HNO3↔[1/4，3/8]时，Fe与HNO3均充分反应，且均有1/4的HNO3被还原。
8、其他的Fe盐：（1）Fe(NH4)2(SO4)2，俗称摩尔盐，复盐，常用于氧化还原滴定：Fe2+被氧化（2）Na2FeO4：铁酸钠，用于自来水消毒和净化【练1】印刷电路废液的回收利用（FeCl3、FeCl2、CuCl2）原理：【思考1】已知：2Fe2+ + Br2 = 2Fe3+ + 2 Br-，2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2，向含amolFeBr2和bmolFeI2的溶液中通Cl2，设通入Cl2的物质的量为x，填写下表：Cl2物质的量Cl I-Fe2+Fe3+Br-【思考2】Fe、Cu、 Fe2+、Fe3+、Cu2+的讨论：已知：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；2Fe3+ + Cu= 2Fe2+ + Cu2+则：（1）溶液中有Fe3+，还有（），无（）（2）有Fe剩余时，还有（），无（）（3）有Cu、Cu2+时，还有（），无（）（4）有Fe3+、Cu2+时，还有（），无（）（5）有Cu剩余时，还有（），无（）可能（）（6）有Cu2+时，还有（），无（）可能（）六、铜及重要化合物：（一）铜：1、物性：红色（或紫红色）金属光泽，金属通性2、化性：H后变价金属，较不活泼（1）与非金属单质：O2：Cu + O2 = 2CuO （加热由红变黑）Cl2：Cu + Cl2 = CuCl2（棕黄色烟）S：2Cu + S = Cu2S（黑色）【说明】Cl2、S与变价金属Fe、Cu反应的产物，可判断Cl2、S氧化性的强弱（2）与酸：非氧化性酸：不反应，H+不能氧化Cu氧化性酸：Cu+ 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑+2H2OCu+ 4H2NO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O3Cu+ 8H2NO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O （3）与Fe3+： 2Fe3+ + Cu= 2Fe2+ + Cu2+；（4）潮湿空气中：2Cu+ O2 + CO2+ 2H2O=Cu2(OH)2CO3（铜绿、孔雀石）3、用途：电缆、原电池等（二）重要氧化物1、CuO：（1）物性：黑色粉末，不溶于水（2）化性：a、碱性氧化物通性：CuO + 2H+ = Cu2+ + H2Ob、受热分解： 2CuO = Cu2O + O2c、氧化性（高温下）：CuO + H2 = Cu + H2O2CuO + C = Cu + CO23CuO + 2NH3= 3Cu + N2 + 3H2OCuO + CH3CH2OH = Cu + CH3CHO + H2O2、Cu2O：（1）物性：砖红色固体，不溶于水（2）化性：酸性条件下歧化（自身氧化还原）：Cu2O + 2H+ = Cu2+ + Cu + H2O（溶液变蓝色）【练】如何检验Cu中是否含有Cu2O？加稀硫酸或盐酸，若溶液变蓝，则说明Cu中是否含有Cu2O （三）氢氧化物：Cu(OH)21、物性：蓝色固体，不溶于水2、化性：（1）碱的通性：Cu(OH)2+ 2H+ = Cu2+ + 2H2O（2）受热分解：Cu(OH)2 = CuO + H2O（3）弱氧化性：斐林试剂（碱过量）氧化醛基（—CHO）2Cu(OH)2 + R—CHO = Cu2O↓+ R—COOH + 2H2O（四）铜盐——蓝矾（胆矾）：CuSO4·5H2O1、物性：蓝色晶体，易溶于水2、化性：（1）盐的通性（2）受热失水：CuSO4·5H2O（蓝）= CuSO4（白） +5H2O（3）氧化性：Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+【说明】可用CuSO4粉末检验水的存在：由白变蓝【课后练习】1.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。